C/D型總段船塢無(wú)余量搭載反變形加放

張楊飛，劉盈漢，里博群

(上海外高橋造船有限公司，上海 200137)

面對(duì)母公司“郵輪引領(lǐng)，一體兩翼”的產(chǎn)業(yè)布局，總組場(chǎng)地日趨緊張，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，作為子公司將承擔(dān)總段的建造，以此滿足公司年度既定生產(chǎn)任務(wù)，但異地總組的C/D型總段在移交到后道船塢搭載階段常出現(xiàn)中間下沉，兩頭上翹的現(xiàn)象，俗稱(chēng)“包餃子”。船塢搭載產(chǎn)生大量外板錯(cuò)位和甲板拋勢(shì)高低不良[2]，嚴(yán)重影響了搭載進(jìn)度，同時(shí)造成了大量人工工時(shí)、能源等成本的增加和消耗。

1 問(wèn)題分析

針對(duì)此現(xiàn)象，在C/D型總段駁運(yùn)至公司前進(jìn)行三維數(shù)據(jù)測(cè)量，海運(yùn)至母公司放置門(mén)架隔墩再次進(jìn)行三維數(shù)據(jù)測(cè)量。經(jīng)多組數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1、表2)比對(duì)發(fā)現(xiàn)：C/D型總段駁運(yùn)至公司均出現(xiàn)同樣的“包餃子”現(xiàn)象。

表1 C型總段吊裝海運(yùn)前后部分?jǐn)?shù)據(jù) mm

跟蹤C(jī)/D型總段吊裝駁運(yùn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)：從子公司到母公司本部進(jìn)行船塢搭載過(guò)程中，一共較母公司本部多了3次吊裝、1次平板車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)和1次海運(yùn)。由于受多次吊裝、駁運(yùn)和海運(yùn)，使分段產(chǎn)生不可回彈的塑性變形，從而導(dǎo)致C/D型總段“包餃子”問(wèn)題頻繁產(chǎn)生。

表2 D型總段吊裝海運(yùn)前后部分?jǐn)?shù)據(jù) mm

2 改善方案

2.1 方案建議

針對(duì)C/D型總段外部流轉(zhuǎn)后出現(xiàn)“包餃子”現(xiàn)象，提出2個(gè)解決方案。

2.1.1 方案1

由于C/D型總段從子公司流轉(zhuǎn)至母公司呈規(guī)律的出現(xiàn)“包餃子”現(xiàn)象，并且C型總段變形范圍介于10～15 mm，D型總段介于5～10 mm。為減小和規(guī)避這種吊裝導(dǎo)致的不良變形，欲嘗試使用斜撐對(duì)C/D型開(kāi)口肋位受力點(diǎn)進(jìn)行剛性固定。以C型為例，見(jiàn)圖1。

圖1 開(kāi)口處斜撐加強(qiáng)示意

方法：①使用足夠長(zhǎng)的整根槽鋼以雙抱形式或大口徑圓鋼對(duì)C/D型總段進(jìn)行剛性支撐，槽鋼或圓鋼電焊約束在同側(cè)吊攀分中肋位強(qiáng)檔；②使用足夠長(zhǎng)的整根槽鋼以雙抱形式或大口徑圓鋼對(duì)C/D型總段進(jìn)行剛性支撐，槽鋼或圓鋼約束在艏艉吊攀所在肋位各1根。

2.1.2 方案2

就多次吊裝海運(yùn)流轉(zhuǎn)引起C/D型總段產(chǎn)生不良塑性變形，除采取斜撐剛性固定的方式規(guī)避和減小外，還欲嘗試以分段制作和總組時(shí)以加放反變形的方式進(jìn)行改善。C型為例，見(jiàn)圖2。

圖2 分段總組反變形加放示意

方法：在上下邊艙總組時(shí)，采取將總組平臺(tái)塢墩楞木水平調(diào)整為“中間中拱，兩頭下沉”的形式，從而將C/D型總段總組成“兩頭低，中間拱”的狀態(tài)達(dá)到開(kāi)口變大抵消由于多次吊裝和海運(yùn)流轉(zhuǎn)引起的不良變形的目的。

2.2 方案可行性分析

2.2.1 方案1

①人員。需增加槽鋼或圓鋼安裝拆卸人員共2組(臨港廠區(qū)和本部各1組)。

②需要叉車(chē)、吊車(chē)流轉(zhuǎn)槽鋼或圓鋼斜撐。

③合攏搭載時(shí)需要用船塢塔吊配合拆卸。

④增加電焊、打磨人工成本和能源消耗。

⑤從設(shè)計(jì)工法角度來(lái)講屬于一種工藝上的倒退(斜撐安裝拆卸影響合攏搭載節(jié)點(diǎn))。

⑥從安全角度來(lái)講，斜撐安裝拆卸存在一定安全隱患。

⑦斜撐安裝和拆卸過(guò)程中對(duì)涂裝油漆涂層造成破壞。

綜上，方案1從經(jīng)濟(jì)角度上分析，增加了人工成本和能源消耗、材料浪費(fèi)；從工藝角度上分析，工藝的倒退；從安全角度上分析，存在高空作業(yè)、拆卸過(guò)程中的安全隱患；再加上槽鋼或圓鋼在2個(gè)廠區(qū)流轉(zhuǎn)既不經(jīng)濟(jì)又不方便，故方案1可行性價(jià)值不大。

2.2.2 方案2

①無(wú)需額外人工、材料和動(dòng)能源投入。

②工藝上反變形可以通過(guò)分段總組時(shí)調(diào)整塢墩水平實(shí)現(xiàn)。

③沒(méi)有額外安全隱患的產(chǎn)生。

④對(duì)分段涂裝油漆不產(chǎn)生破壞。

⑤不足之處：通過(guò)對(duì)上下邊艙兩端加放反變形[3]，將會(huì)造成中間合攏口上翹對(duì)接T排出現(xiàn)“剪刀口”問(wèn)題。見(jiàn)圖3。

圖3 總段T排對(duì)接處“剪刀口”示意

綜上,方案2在經(jīng)濟(jì)、工法、安全角度均有較高的可行性，不足之處是會(huì)產(chǎn)生合攏口T排對(duì)接的“剪刀口”錯(cuò)位問(wèn)題。但完全可以通過(guò)分段制作時(shí)加放反變形的方式解決，較方案1有可行性。

就方案2上下邊艙對(duì)接T排“剪刀口”問(wèn)題，決定從小組到片體到分段背燒階段通過(guò)加放反變形控制[4]。

3 反變形加放策略

3.1 C/D型總段反變形加放

1)在上下邊艙外板FR艏、艉及中間放置塢墩和楞木，強(qiáng)檔處塢墩楞木全部擺放，見(jiàn)圖4。

圖4 總組塢墩木墊加高示意

2)根據(jù)反變形加放量調(diào)整楞木水平，實(shí)際操作中以抬高總組合攏縫處水平達(dá)到兩頭低加放反變形的目的。(整體水平以合攏縫為界左右對(duì)稱(chēng)分散展開(kāi)呈“兩頭低，中間上翹”狀態(tài)。)

3)總組階段反變形加放結(jié)束，上下邊艙焊前、焊后需對(duì)總段進(jìn)行焊前三維檢測(cè)并確認(rèn)反變形加放量。由于上下邊艙以外板為胎架面，C/D型總段較高，需借助三維反射片測(cè)量技術(shù)[5]。

圖5 分段總組三維反射片應(yīng)用示意

3.2 C/D型總段的上下邊艙合攏口反變形加放

1)上邊艙甲板面距總組合攏縫距離較短，吊裝反變形導(dǎo)致合攏口T排上翹量在5 mm內(nèi)，其反變形通過(guò)分段合攏口背燒調(diào)節(jié)，使合攏口寬度偏大0～3 mm。

2)下邊艙近基線合攏口距總組合攏口距離較長(zhǎng)，吊裝反變形導(dǎo)致合攏口T排上翹量在8 mm以上，故減小總組合攏口T排“剪刀口”著重控制下邊艙。具體措施如下。

①小組立階段將“大刀板T排”接縫加放反變形，使大刀板面板一側(cè)呈微量中拱狀態(tài)。

②中組片體階段控制片體反變形使下邊艙總組合攏口一邊水平呈微量下沉狀態(tài)。

③小組及中組制作階段實(shí)施反變形要保證分段線型平順、三角艙角度及CM節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。

3.3 C/D型總段吊裝及駁運(yùn)注意事項(xiàng)

1)C/D型總段總組合攏后吊裝時(shí)要有專(zhuān)人檢測(cè)吊碼位置及焊接質(zhì)量。

2)C/D型總段吊裝前上下邊艙內(nèi)裝配電焊廢料一并做好5S管理，如遇到雨雪天氣需要將分段內(nèi)積水清理完畢，避免因?yàn)椴槐匾某兄貙?duì)總段造成一定塑性變形和安全隱患。

3)C/D型總段裝船時(shí)楞木擺放于總段強(qiáng)檔FR艏、艉及中間3檔，且水平同總段外板水平走勢(shì)一直。(其中吊裝前按照分段駁運(yùn)圖紙與總段外板處做好楞木擺放標(biāo)記，駁船楞木擺放嚴(yán)格按照分段駁運(yùn)圖紙要求進(jìn)行擺放。)

4)為防止駁船橫傾/縱傾對(duì)總段造成不良變形，在總段四周使用8根限位槽鋼將總段和駁船進(jìn)行剛性固定。

3.4 C/D型總段反變形加放實(shí)踐應(yīng)用

以公司180K，210K為例進(jìn)行反變形加放。

3.4.1 C型總段反變形加放實(shí)踐應(yīng)用

表3 C型總段反變形加放后船塢搭載情況跟蹤 mm

對(duì)180K、210K 散貨船 C型總段進(jìn)行反變形加放實(shí)踐,發(fā)現(xiàn) 180K、210K散貨船C型總段流轉(zhuǎn)時(shí)加放方變形最佳范圍值為10～15 mm。且反變形加放可以明顯改善吊裝駁運(yùn)過(guò)程中的不良變形。

3.4.2 D型總段反變形加放實(shí)踐應(yīng)用

表4 D型總段反變形加放后船塢搭載情況跟蹤 mm

經(jīng)過(guò)對(duì)180K、210K散貨船D型總段進(jìn)行反變形加放探索及實(shí)踐跟蹤發(fā)現(xiàn)： 180K、210K散貨船D型總段流轉(zhuǎn)時(shí)加放方變形最佳范圍值為5～10 mm。由于D型總段含小隔艙分段，吊裝海運(yùn)所導(dǎo)致的不良塑性變形相對(duì)而言較小，反變形加放量也相對(duì)較小。但難點(diǎn)在于看似可有可無(wú)的反變形往往會(huì)被忽視加放或不加放[6]，因此總組階段反變形加放自檢互檢體制需嚴(yán)格執(zhí)行，確保有效規(guī)避吊裝不良變形。

4 結(jié)論

經(jīng)實(shí)踐證明，通過(guò)C/D型總段總組階段正公差反變形加放，從根本上解決了由于流轉(zhuǎn)和吊運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的塑性變形而引起的總段船塢搭載出現(xiàn)開(kāi)口偏小的問(wèn)題。其次，反射片技術(shù)的應(yīng)用及駁運(yùn)楞木標(biāo)準(zhǔn)化管理，有效地降低過(guò)程精度偏差，提升總段定位精度[7]。最后，為總段船塢搭載無(wú)余量一次性到位提供保證，同時(shí)提高龍門(mén)吊利用效率與減少修正成本，并形成作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書(shū)等規(guī)范文件，可有效地指導(dǎo)后續(xù)C/D型總段的建造。